专利名称：机床及随行夹具待机站的制作方法
技术领域：
本发明涉及在机床的随行夹具载置台和随行夹具待机站之间用吊车 交换随行夹具的机床及随行夹具待机站。
背景技术：
机床在完成工件的加工后，装载己加工工件的随行夹具从机床的随行 夹具载置台即工作台上卸下，移动至等待位置等随行夹具待机站，另一方 面，将装载着已结束等待的工件的其他随行夹具载置于机床的工作台上的 随行夹具交换在机床的工作台和随行夹具待机站之间进行。该随行夹具交 换，有使用自动随行夹具交换系统进行的，也有使用吊车等靠操作者手动 进行的。无论在哪一种情况下，为进行精度较好的加工，都需要在工作台 或随行夹具待机站上的一定位置正确定位随行夹具。
进行这种定位可以使用各种方法。例如，日本特公平8-18216号公报 公开了一种使用堆垛机的随行夹具传送装置，在设于随行夹具底面的孔中 嵌合设于随行夹具支承台的定位销来对随行夹具和随行夹具支承台进行 定位的方法。此外，日本国特许第3307477号公报公开了一种设于工作台 的多个柱塞部件顶端的锥形外周面和设于随行夹具底面的多个锥形孔相 接合，进行粗定位后，设于工作台的多个锥形体与设于随行夹具底面的多 个锥形孔相接合来进行正确定位的方法。
另一方面，设置自动随行夹具交换系统，至少需要搬运随行夹具和进 行随行夹具的传送工作的宽广空间。因此，不能确保充分空间的场所中不 能设置自动随行夹具交换系统。此外，由于自动随行夹具交换系统需要昂 贵的、复杂的机构，因此，在需要降低成本的情况下，不太适宜。在这种 情况下，操作者通过手动操作吊车等，从随行夹具待机站吊起随行夹具，移动至工作台上，通过下降随行夹具，同时在工作台上的一定位置定位随 行夹具，进行随行夹具交换。
然而，日本特公平8-18216号公报和日本国特许第3307477号公报中 公开的定位方法使用了设于随行夹具底面的孔。因此，操作者手动操作吊 车，对随行夹具进行定位时，孔的视认较困难，将设于随行夹具底面的孔 引导到工作台上的销的位置，需要熟练，并且，耗费时间。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种使用手动操作的吊车，在机床的工作 台上或随行夹具待机站的一定位置上，可较容易进行随行夹具定位的机床 及随行夹具待机站。
根据本发明，提供一种具有载置随行夹具的随行夹具载置台的机床， 上述随行夹具载置台具有多个具有锥形顶端的导销，具有球面形顶端的可 升降的提升销，以及具有锥形外周面的锥形体；上述随行夹具具有至少两 个设于该随行夹具侧面、从该随行夹具两侧面向侧方突出的托架，各个托 架中设有通过插入上述导销对上述随行夹具进行粗定位的导孔，上述随行 夹具的底面设有具有锥形内周面且通过接合上述提升销的球形面顶端对 上述随行夹具进行精密定位的定位孔，以及具有与上述锥形体相辅相成的 形状且通过与上述锥形体接合，对上述随行夹具进行最终定位的锥形孔。
本发明的机床，对随行夹具进行粗定位的导孔设于从随行夹具两侧面 突出的托架上，操作者视认导孔较容易。因此，在操作者用手动操作的吊 车移动随行夹具的情况下，也可较容易地引导随行夹具的导孔至随行夹具 载置台、即工作台上的导销，操作者进行随行夹具的粗定位变得容易。此 外，即使随行夹具的位置从工作台上的目标位置的水平方向位置稍微错 开，也可以较容易接合提升销的球面形顶端和随行夹具对应的定位孔的锥 形内周面，使它们相接合就可以在工作台上的目标位置精密定位随行夹 具。此外，由于工作台上的锥形体和随行夹具相对应的锥形孔为相辅相成 的形状，因此，使它们相接合就可以在工作台上的目标位置正确定位随行 夹具。上述机床的上述随行夹具载置台上设有具有平坦的顶端面的、可升降 的支承销，同时，上述随行夹具底面最好设有与上述支承销的平坦面靠接 的平坦的支承销靠接面。通过使这样的支承销和对应的支承销靠接面相靠 接，随行夹具可相对工作台的上面水平支承，具有较容易进行提升销的球 面形顶端和定位孔的锥形内周面的接合或锥形体和锥形孔的接合的效果。 此外，下降随行夹具时，支承销起缓冲作用，也有防止提升销和锥形体损 伤的作用。
此外，上述机床最好设有通过靠接上述随行夹具的侧面，将上述随 行夹具限制在上述随行夹具载置台上的一定位置的挡柱。这样的挡柱上靠 接随行夹具侧面，就可以确定随行夹具水平方向的一个轴坐标，只要在水 平面的另一个轴的方向上移动随行夹具，便可将导孔容易地引导至导销上 方。
本发明提供一种载置机床的随行夹具的随行夹具待机站，在与上述随 行夹具的上述导孔相对应的位置，设有多个具有锥形顶端的导销，在与上 述随行夹具的上述定位孔相对应的位置，设有具有上述随行夹具的上述球 面形顶端的可升降的提升销，在与上述随行夹具的上述锥形孔相对应的位 置，设有具有上述锥形外周面的锥形体。在这种情况下，随行夹具待机站 也同样可以正确定位随行夹具。
图1是表示使用本发明的机床及待机站的加工系统的整体构成的概略图。
图2是表示图1的加工系统的机床侧的整体构成的概略图。
图3是表示图2所示的随行夹具及工作台的详细定位构造的部分截面
图4A 4E是表示图1的加工系统的随行夹具和工作台的定位顺序的 示意图。
图5是表示图1的加工系统的随行夹具待机站侧的整体构成的概略图。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的较佳实施方式进行说明。
参照图1，使用本发明的机床及待机站的加工系统11，由机床13和 随行夹具待机站15，以及在机床13和随行夹具待机站15之间移动装载工 件W的随行夹具P的随行夹具移动装置构成。随行夹具待机站15是为机 床13的随行夹具载置台、即工作台27传送随行夹具P的待机场所，包括 进行在随行夹具P中装载工件W的等待作业的等待站和进行前一加工工 序的机床的工作台。
随行夹具移动装置由可在机床13和随行夹具待机站15之间移动且由 操作者手动操作的悬垂式吊车17构成。然而，随行夹具移动装置只要是 可以在机床13和随行夹具待机站15之间移动随行夹具P的即可，也可以 使用自动操作的吊车或自动随行夹具交换装置等其他样式的随行夹具移 动装置。
机床13，例如，可以使用加工中心。参照图2，机床13具有设于床 面的底座19，设于底座19上的立柱21，通过立柱21支承的主轴头23， 可转动地支承于主轴头23、装有工具T的主轴25，以及设于底座19上的 工作台27。图示实施方式中，立柱21可在底座19上在Z轴方向(图l 的左右方向)移动，主轴头23可在立柱21上在Y轴方向(图1的上下方 向)移动，工作台27可在底座19上在与Y轴及Z轴垂直的X轴方向(图 1的与纸面垂直的方向)移动。然而，机床13也可以具有其他构成，不局 限于图示的实施方式。
机床13的底座19上设有挡柱29，通过挡柱29与通过吊车17移动的 随行夹具P的后面(侧面)靠接，限制底座19或工作台27上的随行夹具 P的Z轴方向位置。
接下来，参照图3，对确定随行夹具P相对于工作台27的位置的定 位构造进行详细说明。工作台27上设有多个垂直方向延伸且具有锥形顶端的导销31，多个 具有平坦的顶端面、可升降的支承销33，多个具有球面形顶端，可独立于 支承销33升降的提升销35，多个具有锥形外周面的固定的锥形体37。支 承销33和提升销35，例如，可以通过液压缸装置升降，通过制动装置固 定于一定位置。另一方面，在随行夹具P的纵向的两侧面设有多个L字形 托架39，在L字形托架39的从随行夹具P的两侧面向侧方凸出的部分上， 形成插入导销31的导孔41。此外，在随行夹具P的底面，设有靠接支承 销33的平坦的顶端面的平坦的支承销靠接面43和具有锥形内周面，与提 升销35的球面形顶端接合的定位孔45和具有与锥形体37相辅相成的形 状，与锥形体37接合的锥形孔47，分别与支承销33、提升销35、锥形体 37相对应。导销31的位置的配置要使得随行夹具P的导孔41中插入工作台27 的导销31时，随行夹具P大致在工作台27上的所需位置。各个导销31， 最好长度不同。此外，导孔41最好具有比导销31大一圈的直径。此外， 虽然在图3所示实施方式的工作台27上设有2个导销31，但，可以设置 3个以上的导销31，这是无需赘述的。此外，支承销靠接面43、定位孔45、锥形孔47的位置要配置得在随 行夹具P的各导孔41中插入对应的导销31时，使得随行夹具P的支承销 靠接面43、定位孔45及锥形孔47与设于工作台27上的相对应的支承销 33、提升销35及锥形体37相对向。此外，所有支承销33的顶端面，在 支承销33上升到最高位置时，位于同一平面内，所有提升销35的顶端， 在提升销35上升到最高位置时，也位于同一平面内。工作台27上还设有确认相对于工作台27表面的随行夹具P底面的相 对位置的随行夹具位置确认装置49和在工作台27上夹持随行夹具P的夹 持装置51。在图3所示实施方式中，随行夹具位置确认装置49具有从工 作台27表面靠向上方凸出的位置检测杆49a，在位置检测杆49a的顶端接 触随行夹具P的底面，被压至下方时，通过检测位置检测杆49a的位置， 检测出工作台27的表面和随行夹具P的底面变为预先确定的位置关系。 然而，只要随行夹具位置确认装置49能确认随行夹具P底面和工作台27表面的相对位置即可，其他样式的接触式位置检测装置或利用激光或磁气 的非接触式位置检测仪等也可以作为随行夹具位置确认装置49使用。此外，在图3所示的实施方式中，夹持装置51由从锥形孔47的底面中心部 延伸的、具有扩大顶端部的螺栓51a和设于锥形体37中心部、内部具有 闭锁用球形体51b的孔51c构成，在螺栓51a插入孔51c时，靠向的球形 体51b通过锁住螺栓51a的扩大顶端面，使随行夹具P夹持于工作台27。 然而，只要夹持装置51能使随行夹具P夹持于工作台27即可，也可以使 用其他构造。此外，虽然在图3所示实施方式中，夹持装置51与锥形体 37和锥形孔47成一体化，但也可以另外设置。接下来，参照图4A 4E，对图2所示的随行夹具P相对于工作台27 的定位顺序进行说明。操作者在随行夹具待机站15上的已经过等待的装载了工件W的随行 夹具P上装上搬运用吊索53，以便用吊车17吊随行夹具P。接下来，操 作者手动操作吊车17,将随行夹具P从随行夹具待机站15吊起来，移动 至机床13的工作台27上方。这时，升起工作台27上的支承销33。接下 来，操作者通过手动操作吊车17，视认导孔41，同时下降随行夹具P， 微调吊车17的水平位置，使工作台27的导销31插入随行夹具P的导孔 41。这样，使用容易视认的导孔41，进行工作台27上的随行夹具P的粗 定位，就无需确认较难视认的随行夹具P底面的支承销靠接面43、定位 孔45、锥形孔47的位置，便可配置随行夹具P，使得支承销靠接面43、 定位孔45、锥形孔47分别与相对应的支承销33、提升销35、锥形体37 相对向。本发明的随行夹具交换系统，由于导孔41设于随行夹具P侧面的、 向托架39侧方凸出部分上，因此，操作者可容易视认导孔41的位置，对 准导孔41和导销31的位置较容易。此外，由于导销31具有锥形顶端， 导孔41具有比导销31大一圈的直径，因此，导孔41中插入导销31较容 易。此外，由于在各个导销31的长度互不相同时，各个导销31顶端的高 度也互不相同，因此，可在下降随行夹具P的同时，将各个导销31插入 对应的导孔41中，导销31插入导孔41变得更容易。并且，由于导销31插入导孔41时，只要首先将随行夹具P的后面(后侧侧面)靠接设于底座19上的挡柱29，就可限制随行夹具P的Z轴方向位置(即，图2中的 左右方向位置)，吊车17只要在X轴方向移动，就可将导孔41对准导销 31上方位置，因此，吊车的操作变得容易。操作者在工作台27的导销31插入随行夹具P的所有导孔41后，进 一步下降随行夹具P，如图4B所示，使得随行夹具P的平坦的支承销靠 接面43靠接于上升位置当中的支承销33的平坦的顶端面。这样，随行夹 具P，其底面与工作台27表面平行地被支承。这时，定位孔45、锥形孔 47分别与提升销35、锥形体37分离，处于未接合状态。此外，这样在支 承销33上载置随行夹具P，通过支承销33吸收随行夹具P靠接时的冲击， 防止提升销35或锥形体33的损伤。此外，此时，搬运吊索53从随行夹 具P卸下，吊车17从机床13上方移动至不妨碍加工的位置。通过随行夹具位置确认装置49，确认随行夹具P下降至随行夹具P 的支承销靠接面43与上升的支承销33靠接位置时，如图4C所示，通过 同时上升多个提升销35，使提升销35的球面形顶端与定位孔45的锥形内 周面相接合，使随行夹具P上升，脱离支承销33。这样，提升销35顶端 的球面和定位孔45的锥形内周面协作，随行夹具P被正确定位于所需水 平位置。这样，对随行夹具P进行精密定位。通过随行夹具位置确认装置49，确认随行夹具P通过提升销35，上 升至随行夹具P的支承销靠接面43从支承销33脱离的位置时，如图4D 所示，下降支承销33。接下来，如图4E所示，下降提升销35，在随行夹 具P的锥形孔47中接合工作台27上的相辅相成的形状的锥形体37，将 随行夹具P正确定位于工作台27上的所需位置。在这种情况下，通过夹 持装置51，使随行夹具P夹持于该位置。这样，对随行夹具P进行最终 定位。通过随行夹具位置确认装置49，确认随行夹具P下降至最低下降位 置时，判断为完成随行夹具P的最终定位，机床13进行随行夹具P上的 工件W的加工。之后，完成工件W的加工时，与上述程序相反，从工作10台27吊起随行夹具P，使其成图4B所示状态，在随行夹具P上安装搬运 吊索53，再次用吊车17吊下随行夹具P，移动至随行夹具待机站15或下 游加工过程。完成工件W的加工后，也可以通过支承销33，从工作台27 升起随行夹具P。接下来，参照图5，对本发明的随行夹具待机站15的整体构成进行说明。随行夹具待机站15具有设于床面的基部55和设于基部55上、可转 动的随行夹具转动装置57。随行夹具转动装置57可以在图5中实线表示 的位置和虚线表示的位置之间，以支点58为中心，90度转动，使得L字 形的随行夹具P在横躺状态(图5中用实线表示的、较长的部分作为底 面 的状态)和竖立状态(图5中用虚线表示的、较短的部分作为底面的状态) 之间移动。因此，在图5中用实线表示的、工件W没有从随行夹具P掉 下的可能的安全位置下，在随行夹具P中装载工件W后，通过用随行夹 具转动装置57竖立随行夹具，使工件W以较容易加工的状态支承于随行 夹具P。此外，基部55上设有确认随行夹具P配置在随行夹具转动装置57的 一定位置的随行夹具位置测定仪59和确认工件W装在随行夹具P上的一 定位置的工件位置测定仪61。在图5所示实施方式中，虽然随行夹具位置 测定仪59和工件位置测定仪61使用了使销接触随行夹具或工件、检测销 的位置来测定对象物位置的接触式的位置检测仪，但也可以使用利用激光 或磁气的、非接触式的位置检测装置。随行夹具待机站15的随行夹具转动装置57,为使随行夹具P正确定 位于所需位置，在图5中用虚线表示的状态下作为底面的部分，在与随行 夹具P的导孔41、支承销靠接面43、定位孔45、锥形孔47相对应的位 置，也分别设置了与图3的工作台27相同的导销63、提升销、支承销、 锥形体。此外，图5中，只表示了导销63。在随行夹具转动装置57上定位随行夹具P时，随行夹具转动装置57 转动于图5中用虚线表示的位置，操作者手动操作吊车17，使得随行夹具转动装置57的导销63插入随行夹具P的导孔41。由于之后的顺序与工 作台27上定位随行夹具P时相同，因此，这里省略其说明。此外，由于 随行夹具P的导孔41、支承销靠接面43、定位孔45、锥形孔47和随行 夹具转动装置57的导销63、提升销、支承销、锥形体的作用及效果，与 它们在工作台27和随行夹具P之间的作用及效果相同，因此，这里省略 其说明。
权利要求
1. 一种具有载置随行夹具的随行夹具载置台的机床，其特征在于，上述随行夹具载置台具有多个具有锥形顶端的导销，具有球面形顶端的可升降的提升销，以及具有锥形外周面的锥形体；上述随行夹具具有至少两个设于该随行夹具侧面、从该随行夹具两侧面向侧方突出的托架，各个托架中设有通过插入上述导销对上述随行夹具进行粗定位的导孔，上述随行夹具的底面设有具有锥形内周面且通过接合上述提升销的球形面顶端对上述随行夹具进行精密定位的定位孔，以及具有与上述锥形体相辅相成的形状且通过与上述锥形体接合，对上述随行夹具进行最终定位的锥形孔。
2. 根据权利要求1所述的机床，其特征在于，上述随行夹具载置台 上设有具有平坦的顶端面的、可升降的支承销，同时，上述随行夹具底面 设有与上述支承销的平坦面靠接的、平坦的支承销靠接面。
3. 根据权利要求1或2所述的机床，其特征在于，设有通过靠接上 述随行夹具的侧面，将上述随行夹具限制在上述随行夹具载置台上的一定 位置的挡柱。
4. 一种载置机床的随行夹具的随行夹具待机站，其特征在于，在与 上述随行夹具的上述导孔相对应的位置，设有多个具有锥形顶端的导销， 在与上述随行夹具的上述定位孔相对应的位置，设有具有上述随行夹具的 上述球面形顶端的、可升降的提升销，在与上述随行夹具的上述锥形孔相 对应的位置，设有具有上述锥形外周面的锥形体。
5. —种具有载置装载工件的随行夹具的随行夹具载置台的机床，其 特征在于，具有具有固定上述随行夹具的夹持部，将上述随行夹具定位于机械加工时 的最终精度的精密定位部，将上述随行夹具定位于上述精密定位部可开始 定位的范围的粗定位部的随行夹具载置台；以及具有与上述夹持部接合的 被夹持部，与上述夹持部接合的被夹持部上的与上述精密定位部接合的被 精密定位部，设于可视认随行夹具侧面的位置的、与上述粗定位部接合的被粗定位部的随行夹具。
全文摘要
提供一种在机床的随行夹具载置台、即工作台(27)和随行夹具待机站之间用吊车交换随行夹具的机床及随行夹具待机站。工作台(27)具有多个具有锥形顶端的导销(31)，多个具有球面形顶端的可升降的提升销(35)，以及多个具有锥形外周面的锥形体(37)。另一方面，随行夹具(P)具有至少两个从随行夹具两侧面向侧方突出的托架(39)，各个托架上设有通过插入导销(31)对随行夹具进行粗定位的导孔(41)。此外，在随行夹具(P)的底面设有多个具有锥形内周面且通过接合提升销的球形面顶端对随行夹具进行精密定位的定位孔(45)，以及多个具有与锥形体(37)相辅相成的形状且通过与锥形体接合，对随行夹具进行最终定位的锥形孔(47)。
文档编号B23Q3/00GK101505917SQ200680055748
公开日2009年8月12日 申请日期2006年9月4日 优先权日2006年9月4日
发明者小林聪 申请人:株式会社牧野铣床制作所